Компактные, надежные и простые в управлении электрические котлы отопления, конечно же, уступают аналогам в плане экономичности, но в определенных условиях будут незаменимыми. Их можно использовать повсеместно, устанавливать в квартирах и частных домах, офисах и промышленных помещениях – везде, где есть доступ к электричеству. Часто электрические котлы используются в качестве резервного источника отопления. Многочисленные преимущества подобных агрегатов привели к росту их популярности и появлению массы модификаций. Попробуем разобраться, какой электрический котел отопления лучше выбрать для частного дома и квартиры, какая мощность понадобится для создания комфортных условий, и на что важно обратить внимание при покупке.

№1. Преимущества и недостатки

Электрический котел отопления работает предельно просто. В нем электрическая энергия преобразуется в тепловую. Нагревательные элементы при включении котла нагревают теплоноситель. Последний по системе труб и радиаторов попадает в жилое помещение и нагревает воздух в нем. В самом простом и распространенном варианте в качестве нагревательного элемента используется привычный ТЭН, но есть еще индукционные и электродные котлы, в которых нагрев осуществляется несколько иначе. Неизменным остается только источник питания – электричество. Многие модели котлов оснащаются механизмом контроля и управления.

Несмотря на то, что электрические котлы трудно назвать экономичным источником тепла, они пользуются большой популярностью, и причин на то множество. К преимуществам электрических котлов отопления можно отнести:

• универсальность. Агрегат можно установить везде, где есть электричество, никакие разрешения от органов технадзора не нужны. Сегодня электрические котлы используются как в частных домах, так и в квартирах, а также в коммерческих и производственных помещениях;
• невысокая стоимость в сравнении с газовыми и твердотопливными котлами;
• высокий КПД, который достигает 95-99%;
• простота монтажа. Электрические котлы обладают небольшими габаритами, а при их подключении нет необходимости сооружать дымоход;
• простота эксплуатации и регулировки температуры. Большинство моделей оснащаются удобными системами управления и терморегуляторами, поэтому пользователю стоит буквально нажать несколько кнопок или повернуть рычаг – постоянно бегать к котлу, контролировать его работу или, чего хуже, подбрасывать топливо не придется. Так как котел прекрасно контролирует свою работу, повышается его экономичность;
• безопасность. В электрических котлах нет открытого огня, да и легковоспламеняющееся топливо не используется. Плюс ко всему, применяется продуманная автоматика, поэтому вероятность внештатных ситуаций по сравнению с другими видами котлов, резко снижается, если, конечно же, установка была проведена правильно;
• компактность, поэтому установка подобного агрегата возможна даже в самых миниатюрных помещениях;
• экологичность, ведь при работе котла не образуются вредные выбросы;
• бесшумность;
• отсутствие необходимости постоянного контроля работы (можно оставлять котел без присмотра) и частого обслуживания. Твердотопливные котлы, например, требуют постоянного ухода и чистки;
• широкий ассортимент. На рынке представлены модели с разной мощностью (от 2 до 60 кВт и более) и функционалом (одноконтурные и двухконтурные).

Недостатки также есть:

• высокая стоимость эксплуатации. Несмотря на продвинутую автоматику и системы энергосбережения, электрические котлы все равно достаточно дорого обходятся в эксплуатации. Для отопления больших помещений их, в большинстве случаев, использовать невыгодно. Часто такие котлы находят применение в качестве резервного источника тепла;
• зависимость от наличия электричества. Если в регионе наблюдаются частые перебои с электричеством, то подобный вариант отопления не подходит;
• необходимость специальной трехфазной проводки, если используется котел мощностью более 12 кВт. Некоторые специалисты рекомендуют использовать линию с тремя фазами даже при подключении котла от 6-7 кВт.

Несмотря на существующие минусы, электрические котлы находят своих покупателей. Более того, если тщательно проанализировать условия на объекте, где требуется создать отопительную систему, и правильно выбрать электрический котел, то можно будет по максимуму наслаждаться положительными качествами данных устройств.

№2. Виды электрических котлов по типу нагревательного элемента

В зависимости от того, каким образом проходит нагрев воды, все котлы делятся на ТЭНовые, электродные и индукционные.

ТЭНовые котлы

Это самый популярный вариант исполнения, причем настолько популярный, что говоря об электрических котлах, как правило, имеют в виду именно конструкции с ТЭНом. Работает такой агрегат по принципу кипятильника. Электричество подается к трубчатому электронагревателю (ТЭН), он нагревается и передает тепло воде, которая используется в качестве теплоносителя. ТЭН состоит из нихромовой спирали и прочной оболочки из стали, алюминия или титана. Пространство между спиралью и оболочкой заполняет кварцевый песок или другой диэлектрический наполнитель.

Номинальная мощность в таких котлах достигается скачкообразно, примерно через 10-15 минут после включения. ТЭНовые котлы работают в проточном режиме, могут быть одноконтурными и двухконтурными. Как правило, в бак котла помещено несколько ТЭНов.

Так как прямой контакт нагревающейся спирали с водой отсутствует (диэлектрик играет роль разделителя), короткого замыкания можно не бояться. Главная проблема подобных котлов заключается в другом. Поверхность ТЭНа контактирует с водой, на ней относительно быстро появляется накипь, которая может постепенно вывести котел из строя. Чтобы замедлить этот процесс или даже полностью его избежать, лучше использовать в системе дистиллированную воду. Также иногда применяются специальные жидкости. От перегрева теплоносителя котлы защищены термическим регулятором, но если произошла утечка, то агрегат рискует перегреться и выйти из строя.

Электродные (ионные) котлы

Конструкция данного котла предполагает наличие двух электродов, погруженных в теплообменник. На них подается электрическая энергия, за счет чего создается разность потенциалов. Благодаря наличию в теплоносителе солей он превращается в проводник тока. Электричество, проходя сквозь электролит с высоким сопротивлением, вызывает его нагрев. Достаточно буквально пары минут, чтобы котел достиг номинальной мощности. В качестве электролита (теплоносителя) берут специально подготовленную воду или жидкость на основе этиленгликоля.

В работе котлы такого типа достаточно экономичны, а для обеспечения той же тепловой мощности, что и ТЭНовый котел, потребляют почти в два раза меньше электричества. Такие агрегаты, как правило, имеют надежную продуманную автоматику, редко выходят из строя, так как ломаться тут, по сути, нечему. Если в системе случится протечка, то перегрева не случится – электролита ведь нет. Хорошо себя показывают электродные котлы и в условиях нестабильного напряжения. Если оно упадет вплоть до 180 В, агрегат будет продолжать работать и вырабатывать тепло.

Из минусов только стоимость оборудования и необходимость использовать специально подготовленный теплоноситель. От его состава будет зависеть, сколько энергии будет тратить котел на нагревание. Еще один нюанс – необходимость надежного заземления. Электроды придется периодически менять.

Индукционный котел

Котлы данного типа начали использоваться еще в 80-х годах прошлого века, но сначала устанавливались только на производстве. Выпуск бытовых моделей начался только к концу 90-х годов. Принцип работы у них достаточно сложный и напоминает трансформатор. Сердце агрегата – индукционная катушка, которая преобразует электрическую энергию в магнитное поле, направляя его на сердечник. Последний представляет собой систему стальных труб с теплоносителем внутри.

Система показала себя неплохо. Индукционные котлы экономичны и очень компактны, долговечны (срок службы 30 лет и более) и пожаробезопасны, да и проблема накипи с ними не страшна. Строгих требований к теплоносителю, как в двух предыдущих типах котлов, нет – заливать можно даже очищенные нефтепродукты.

Главный минус – высокая цена. К тому же, весят индукционные котлы прилично, несмотря на свои миниатюрные габариты. Найти модель легче 20 кг не получится.

Какой котел лучше выбрать, зависит от бюджета и выдвигаемых требований – в продаже можно найти все три вида.

№3. Тип подключения

Перед покупкой котла определенной мощности необходимо выяснить особенности электропроводки в доме. Среди котлов мощностью до 10-12 кВт можно найти модели, которые могут подключаться как к однофазной (220 В), так и к трехфазной сети (380 В). Более мощные котлы с однофазной сетью использовать не получится – необходимо будет подключить дом к трехфазной сети.

Для подключения котла к щитку лучше брать медный многожильный провод, который при более высокой проводимости будет меньше греться.

№4. Число контуров

Среди электрических котлов наибольшей популярностью пользуются одноконтурные модели. Они отвечают только за систему отопления. Чтобы обеспечить себе еще и горячее водоснабжение, необходимо дооснастить систему водонагревателем или взять двухконтурный котел. Последний имеет два независимых контура для нагрева воды. Двухконтурные электрические котлы потребляют очень много электроэнергии, поэтому используются достаточно редко.

№5. Расчет мощности электрического котла

Мощность электрических котлов колеблется от 2 до 60 кВт (для производств и коммерческих помещений есть даже модели на 400 кВт) и выбирается в зависимости от того, помещение какой площади необходимо отапливать, и есть ли необходимость греть воду для горячего водоснабжения. В идеале, для определения мощности необходимо проводить полный теплотехнический расчет, учитывая не только площадь помещения, но и высоту потолков, уровень теплоизоляции, количество окон, дверей и прочие факторы. Для этого лучше обратиться к профессионалам, но рассчитать приблизительную мощность можно и самостоятельно.

Проще всего воспользоваться пропорцией, согласно которой необходимо обеспечить 1 кВт мощности котла на каждые 10 м² площади при условии достаточной теплоизоляции и при высоте потолков не более 3 м. Лучше накинуть еще немного запаса (10-15%), а если будет использовать двухконтурный котел, то к полученному значению прибавить еще 25%. Этот расчет достаточно условный, а для получения более точных результатов можно использовать другую, ненамного более сложную, формулу.

Мощность электрического котла можно рассчитать так:

• W = (40*S*h+Qо+Qд)*k, где
• 40 – средняя необходимая мощность котла на 1 м³, 40 Вт/м³;
• S – площадь дома/квартиры;
• h – высота потолков;
• Qо – теплопотери через окна, 100 Вт на каждое;
• Qд – теплопотери через двери, 200 Вт на каждую;
• k – коэффициент, зависящий от региона, для южных регионов страны можно принять 0,7-0,9, центральной и европейской части – 1,2-1,4, для севера и дальнего востока – 1,8-2,0.

Если расчет ведется для частного дома, полученный результат умножают еще на 1,5.

Допустим, есть дом площадью 85 м², высотой потолков 2,8 м, с 6 окнами и 2 дверями, он расположен в южной части страны. Необходимая мощность будет равняться W=(40*85*2,8+600+400)*0,8*1,5=12,6 кВт.

№6. Регулировка мощности и система управления котлом

В электрических котлах достаточно просто регулировать мощность и температуру теплоносителя. Собственно, эти два параметра взаимосвязаны, поэтому рассматривать их отдельно друг от друга невозможно.

Регулировка мощности котла осуществляется одним из следующих способов:

• ступенчато – частый вариант в ТЭНовых котлах. В этом случае в конструкции предусмотрен один нагревательный элемент, который обеспечивает половину мощности, и два, которые дают по 25% нагрева. Получается, что котел может работать на 25, 50, 75 и 100% от максимальной мощности, более точную регулировку можно провести в каждой комнате благодаря вентилям на радиаторах;
• плавная регулировка достигается за счет использования реостата. Это привилегия более дорогих моделей. В простых маломощных котлах может вовсе не быть никакой регулировки.

Пользователь задает котлу необходимую температуру теплоносителя для поддержания комфортных условий в доме, а котел включает нагрев и выключает его, когда теплоноситель достаточно нагрелся. Автоматика может работать с помощью механических и электронных терморегуляторов. Оба варианта позволяют сэкономить электроэнергию и поддержать комфортную температуру без постоянного контроля за котлом.

Механический терморегулятор перекрывает ток теплоносителя или размыкает электрическую сеть при достижении заданной пользователем температуры теплоносителя. Когда температура падает, котел снова включается. Это простой и дешевый способ, но не самый точный – температура теплоносителя на выходе из котла может на 2-3⁰С отличаться от заданной. Электронные терморегуляторы более точные, они состоят из выносного датчика и блока управления. Датчик крепится к нагревательному элементу и передает информацию о его температуре на блок дистанционно или с помощью проводов. Естественно, обходятся такие котлы дороже.

№7. Тип установки

Электрические котлы могут быть:

• настенными;
• напольными.

Понятно, что настенные занимают меньше места и подойдут в тех случаях, когда это самое место сильно ограничено. Западные производители предпочитает именно подобный формат установки. В напольном исполнении, как правило, выпускаются более мощные котлы, которым необходимо подогревать большой объем теплоносителя.

№8. Лучшие производители электрических котлов

На рынке электрических котлов работают десятки производителей, как зарубежных, так и отечественных. Европейские котлы обычно получают плавную регулировку, собираются из более дорогих комплектующих. Наши котлы преимущественно получают ступенчатую регулировку, поэтому и стоят дешевле. Наверное, каждый из нас хорошо понимает, что на системе отопления лучше не экономить, поэтому доверять малоизвестным компаниям не стоит. Самые крупные, проверенные и надежные производители электрических котлов в мире и России:

• Рrotherm – чешский производитель, который начинал именно с производства электрических котлов. Сегодня выпускаются и другие виды котлов отопления, а также бойлеры, терморегуляторы и т.д. Электрические котлы компании имеют настенное исполнение, мощность от 6 до 28 кВт, КПД 99,5%, выпускаются в одноконтурном исполнении. В 2001 году компания вошла в состав немецкой группы компаний Vaillant;
• Vaillant выпускает чуть более дорогие котлы, чем Рrotherm, мощность до 28 кВт, все модели просты в обращении и надежны;
• Buderus – крупная немецкая компания, выпускает электрические котлы для частных домов и коммерческих объектов, мощность настенных одноконтурных моделей 30-60 кВт;
• Kospel – надежные польские электрические котлы, представленные в широком ассортименте. Мощность от 4 до 36 кВт, модели до 8 кВт представлены в двух вариантах, для работы с сетью 220 В и 380 В;
• Bosch также выпускает электрические котлы, мощность от 4 до 24 кВт, исполнение настенное, с одним контуром, но есть возможность подключить бойлер косвенного нагрева. Можно купить как просто котел, так и котел в комплекте с расширительным баком и насосом;
• Ferroli – качественные итальянские электрические котлы мощностью от 6 до 28 кВт с очень продуманной автоматикой и широким набором дополнительных функций. В котлах есть разъемы для подключения датчиков комнатной и уличной температуры, большой дисплей, возможность суточного программирования работы котла и даже управления котлом с помощью пульта;
• ZOTA – отечественные котлы, которые отличаются максимально доступной ценой и достаточно качественным исполнением. Мощность от 3 до 400 кВт, котлы представлены в нескольких линейках, в качестве нагревателей используются ТЭНы;
• РусНИТ – бюджетные хорошие котлы от рязанской компании, мощность от 3 до 99 кВт;
• Эван – крупный отечественный производитель, входит в концерн NIBE, выпускает котлы в разных ценовых сегментах. Мощность от 2,5 до 480 кВт.

Также стоит отметить продукцию компаний Dakon, ACV и РЭКО, Интойс, Элвин, Ресурс.

В заключение

Такой фактор выбора, как КПД, для электрических котлов можно не учитывать – все модели работают с КПД выше 95%, часто этот показатель достигает 99%. Обращайте внимание на комплектацию. Если система отопления выстраивается с нуля, то выгоднее взять котел в максимальной комплектации с расширительным баком, насосом и прочими элементами.

remstroiblog.ru

Электрический котел отопления для частного дома: подбор, устройство, принцип работы

Обычно для обогрева своего жилища домовладельцы используют отопительное оборудование, сжигающее различные виды твердого, жидкого или газообразного топлива. Альтернативой процессу нагрева с помощью горения может служить электричество. Если энергетическая компания выделила достаточно большой лимит потребляемой мощности, а хозяин жилища озаботился установкой многотарифного счетчика, то электричество можно использовать в целях обогрева. Нужно только знать, как подобрать электрический котел  для отопления частного дома и правильно смонтировать его в помещении котельной.

Электрический котел

Общие сведения об электрических отопительных установках

Электронагреватели появились тогда же, когда люди начали пользоваться электричеством. Любой из них работает согласно закону физики: чтобы обеспечить тепловой поток мощностью 1 кВт нужно затратить 1 кВт электроэнергии. То есть, в таких нагревателях 100% энергии переходит из электрической в тепловую. Вопрос только в том, сколько тепла котел передаст теплоносителю, а какая его часть рассеется в качестве потерь. Но и здесь есть свой плюс: эти потери в размере примерно 1—3% все равно остаются в доме, поскольку возникают при косвенном нагреве проводников и различных элементов электронных схем.

Электрический котел для отопления дачи

В действительности КПД тепловой установки, работающей от электричества, составляет 97—99%, а так называемые экономные электрические котлы отопления – просто миф или рекламный ход. Любая электроустановка, производящая тепло, работает очень эффективно, а вопрос экономии энергии целиком ложится на домовладельца. Вот перечень мероприятий, позволяющих меньше платить за отопление частного дома электричеством:

1. Установка многотарифного счетчика энергии. Благодаря этому ночью можно использовать электричество для обогрева в 2 раза дешевле обычного.
2. Мероприятие по установке бака – теплоаккумулятора связано с п.1, тогда днем электрический котел можно отключать.
3. Свести потери тепла через наружные стены и кровлю к минимуму путем утепления дома.
4. Устройство систем отопления с более низкой температурой теплоносителя – теплых полов.
5. Автоматизация, позволяющая снизить расход электроэнергии для электрического котла отопления. Это регулирование температуры теплоносителя в зависимости от погодных условий и для поддержания необходимой температуры воздуха в каждом помещении в отдельности.

Виды электрических нагревателей

Поскольку все нагреватели являются, по сути, преобразователями электрической энергии в тепловую, то различия между ними заключаются только в способе этого преобразования. На современном рынке предлагаются следующие виды электрических котлов отопления:

• классические котлы, нагревающие теплоноситель с помощью ТЭНов;
• электродные водонагреватели;
• индукционные электрокотлы.

В этом перечне отопительные установки представлены в порядке возрастания стоимости.

Электрокотлы с ТЭНами

Тепловой электрический нагреватель (ТЭН) представляет собой металлическую трубку, заполненную кварцевым песком или другим керамическим изоляционным материалом. Внутри проходит спираль из вольфрама либо нихрома, концы которой приварены к металлическим контактам для подключения проводов. Классический ТЭН выполнен в форме латинской U, провода присоединяются к двум контактам на концах устройства. Более современные изделия производятся в виде стержня с одним контактом, материал трубки – нержавеющая сталь. Вторым контактом служит корпус самого ТЭНа.

ТЭН для электрического котла

Рабочая часть котла представляет собой бак для теплоносителя, в который погружены несколько ТЭНов, их количество зависит от расчетной мощности установки. Бак может располагаться в горизонтальном или вертикальном положении, принцип работы электрического котла отопления от этого не меняется. Главное, чтобы ТЭНы были полностью покрыты водой, иначе они быстро перегреются и выйдут из строя. Как правило, современные котлы укомплектованы блоком управления, следящим за температурой и давлением воды в баке с помощью датчиков. Дополнительно установка может быть оснащена собственным циркуляционным насосом. Все это оборудование находится в металлическом ящике, имеющем привлекательный эстетический вид.

Устройство электрического котла отопления

При запуске и прогреве системы контроллер включает все ТЭНы одновременно, потребление энергии в это время самое высокое. При достижении температуры, выставленной термостатом или на дисплее, нагрев прекращается и дальше температура воды может поддерживаться включением одного или двух ТЭНов. Чтобы продлить их ресурс, в системе отопления лучше использовать обессоленную или дистиллированную воду. Тогда на рабочей поверхности трубок будет меньше отложений.

Бытовой электрический отопительный котел для дома с ТЭНами имеет такие недостатки:

1. Длительный нагрев воды обусловлен тем, что тепло от спирали поступает не напрямую к воде, а через материал изоляции и стенки трубок.
2. Слой солевых отложений на трубках еще больше замедляет процесс нагрева. Отложения рекомендуется удалять не реже 1 раза в год, если конструкция котла позволяет это сделать.
3. Раскаленная вольфрамовая проволока достаточно быстро уменьшается в диаметре и перегорает. Долговечность работы таких котлов невелика (до 10 лет).
4. Самые дешевые модели агрегатов представляют собой бак, покрытый теплоизоляцией и имеющий минимум автоматики. Его придется доукомплектовать самостоятельно.
5. Среди всех электрических котлов данный вид имеет наибольшие габариты.

Достоинства отопительного агрегата заключаются в доступной стоимости и высокой ремонтопригодности. По этой причине его часто используют как электрический котел для отопления дачи. Если в конструкции применены нагреватели стержневого типа, то они прослужат дольше обычных, а заменить сгоревший ТЭН не представляет большой сложности.

Котлы электродного типа

Каждый человек хоть раз в жизни видел самодельный кипятильник, сделанный из двух лезвий. Принцип действия основан на проводимости обыкновенной воды благодаря присутствию в ней солей разных металлов. Такой же способ нагрева теплоносителя используется в электродных установках. Из-за этого в системах отопления, нагреваемых такими котлами, нельзя использовать дистиллированную или обессоленную воду, она обладает низкой проводимостью.

Установка состоит из резервуара в виде металлической трубы, покрытой изоляционным слоем. Внутри находится стальной электрод, к которому присоединяется фазный провод электросети. Нулевой провод подключается к корпусу, он служит вторым электродом. При включении вода между корпусом и главным электродом интенсивно нагревается. Такое устройство электрического котла отопления обусловливает его малые размеры.

Существуют и трехфазные электрические котлы для дома, в их корпус вводится не один электрод, а три. Вода поступает внутрь через боковой патрубок, а выходит через верхний. Скорость нагрева зависит от химического состава воды, по этой причине многие производители в инструкции по эксплуатации изделия указывают необходимые параметры теплоносителя. Некоторые из них даже дают рекомендации по насыщению теплоносителя солевыми растворами, если их концентрация в исходной воде низкая. Чтобы определить эту концентрацию, потребуется сделать химический анализ воды.

Если с помощью одного котла не удается достигнуть требуемой температуры теплоносителя, то ставится второй и третий, включая их последовательно один за другим. В любом случае придется приобрести комплект автоматики для контроля и поддержания температуры. Здесь и кроется главный недостаток: мощностью котельной установки управлять невозможно, она все время работает на максимуме. Температура воды регулируется включением / выключением котла, а эту операцию по команде блока управления выполняют электротехнические устройства.

Когда отапливаемая площадь небольшая и применяются электрические котлы малой мощности, их коммутируют бесшумные тиристорные пускатели. В случае если мощность большая, устройство включается и выключается магнитным пускателем, он при срабатывании издает громкий щелчок, поэтому в помещении топочной нужно будет сделать звукоизоляцию. Кроме этого недостатка существуют и другие:

1. Влияние химического состава воды на эффективность работы. Со временем теплоноситель в системе теряет проводимость, так как соли в горячей воде постепенно выпадают в виде осадка, который задерживается фильтром.
2. Более сложная обвязка по сравнению с предыдущим котлом на ТЭНах и необходимость подбора и закупки комплекта автоматики.
3. На электродах образуется накипь, которую нужно удалять.

Индукционные электрические нагреватели

Данный источник тепла декларируется торговыми представителями как самый экономичный электрический котел отопления. В действительности в нем реализован только новый метод нагрева воды электричеством, используя давно открытый физический закон, экономии здесь нет никакой. Как можно судить из названия, для этого используется принцип электромагнитной индукции. В катушку с определенным количеством витков вводится металлический сердечник, который нагревается от возникающих в ней вихревых токов. Далее, тепло от сердечника передается теплоносителю, циркулирующему вокруг него.

Конструкция несколько напоминает электродного «собрата», только корпус котла имеет больший диаметр, поскольку в него по всей высоте встроена катушка. Мощность регулируется тиристорными пускателями, автоматику нужно будет устанавливать отдельно.

Индукционный электрический нагреватель

По сравнению с предыдущими типами нагревателей индукционный котел имеет наибольший срок службы и требует минимального обслуживания. Если в системе применять обессоленную воду, то о накипи на поверхностях нагрева можно забыть. На практике агрегат работает с КПД 99%, скорость прогревания всей системы немного ниже, чем у электродного аппарата. Также невелики и его габаритные размеры, позволяющие установить котел прямо на стене любой топочной. Индукционный метод нагрева позволяет изготавливать электрические котлы большой мощности, линейка некоторых производителей достигает значения 60 кВт. Из недостатков стоит выделить самую высокую цену изделия относительно остальных и выполнение отдельной схемы автоматики и обвязки.

Хорошая статья в тему: Как сделать индукционный нагреватель

Рекомендации по выбору электрического источника тепла

Первое, что нужно сделать, чтобы осуществить подбор электрического котла отопления – определить количество тепла, уходящего через наружные стены, кровлю и полы при заданной разнице температур в помещении и на улице. Обычно температуру наружного воздуха принимают как минимальную в самую холодную пятидневку, внутри помещений – в зависимости от их назначения. Высчитывают площадь каждой стены, отдельно площадь окон и дверей и находят потери тепла по формуле:

Q = 1/R х (t_в – t_н) х А, где:

• Q – количество тепла, уходящее через стену или кровлю, Вт;
• R – значение сопротивления теплопередаче материала стены, м² ºС / Вт;
• А – ее площадь, м²;
• tв – температура внутри дома;
• tн – температура наружного воздуха.

Значение R требуется рассчитать в зависимости от материала, из которого сделана стена:

R = δ / k

Здесь δ (м) – толщина стеновой или кровельной ограждающей конструкции, k – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м · ºС). Значение k – величина справочная, ее можно найти в соответствующей литературе. Если ограждающие конструкции состоят из нескольких материалов, то сопротивление теплопередаче R нужно будет найти для каждого из них. Получившиеся значения Q для каждой стены, кровли и пола суммируют, это и будет искомое количество тепловых потерь, которые должна компенсировать система отопления. Для подбора электрокотла по мощности нужно полученное количество тепла умножить на коэффициент запаса 1.2, это и будет требуемая мощность отопительной установки.

Чтобы организовать отопление загородного дома электрическим котлом определенного типа, следует обратить внимание на особенности каждого из них и принять к установке наиболее приемлемый вариант. Например, электродные агрегаты будут вызывать перепады напряжения в сети во время срабатывания пускателей. Это может оказаться неудобным для вас или ваших соседей. Вполне возможно, что вас устроит классический котел с ТЭНами, который и по стоимости доступнее, и требует меньше вмешательства при эксплуатации. Стоит учесть, что неисправный ТЭН стержневого типа можно легко заменить на новый, некоторые конструкции бака позволяют это сделать без опорожнения системы.

Электрический нагреватель часто используется как дополнение к основному, твердотопливному агрегату. Это делается с целью обогрева здания в ночное время, когда вставать и загружать дрова неудобно, а тариф на электроэнергию самый низкий. Установка будет работать периодически, несколько часов в сутки. Соответственно, вы разберетесь, какой электрический котел лучше подойдет для отопления частного дома в ваших условиях, — приобретать недорогой аппарат с ТЭНами или все делать основательно и устанавливать индукционный котел.

Заключение

Каждый из вышеперечисленных видов электрических отопительных установок обладает своими достоинствами и недостатками и любой из них может использоваться в определенных условиях. Например, приняв электричество как основной энергоноситель для обогрева жилища, есть смысл приобрести надежный и долговечный котел, пусть и несколько дороже. Для периодического протапливания может быть достаточно и дешевого агрегата, особенно если в обвязке существующего котла на твердом топливе задействована автоматика, которую можно связать с управлением нового электронагревателя.

cotlix.com

виды электрических котлов, особенности, правила выбора

Какими они бывают?

Из названия этого оборудования каждому понятно, что во время его работы происходит преобразование электроэнергии, потребляемой установкой, для нагрева теплоносителя, в качестве которого может выступать вода, антифриз или масло. Каким образом это происходит? Все во многом зависит от типа котла.

Электрокотлы с ТЭНами

В основе их работы лежит простой принцип действия. В баке с водой расположено несколько нагревательных элементов трубчатого типа. Благодаря им и обеспечивается нагрев воды. Регулировка мощности осуществляется ступенчатым подключением ТЭНов.

В качестве примера приведем электрический котел для отопления частных домов с мощностью 12 кВт. В таком приборе может быть размещено до 6 нагревателей с мощностью до 2 кВт каждый. Современные установки при снижении температуры теплоносителя сами в нужный момент в автоматическом режиме подключают нужное количество элементов. Впрочем, у владельца электрокотла имеется возможность ограничить мощность установки при помощи панели управления.

Электрокотлы для домов этого типа, которые снабжены двумя контурами, могут использоваться еще и для удовлетворения потребности в горячей воде для хоз.нужд. При этом происходит приостановка процесса нагрева теплоносителя на время водоразбора.

Преимущества:

• доступная цена электрокотлов для частных домов этого типа. В их конструкции отсутствуют сложные элементы;
• в системе отопления, основным элементом которого выступает электрический котел для отопления дома, может использоваться любой теплоноситель. Кроме воды, в качестве такового может выступать антифриз или масло. Главное требование к теплоносителю – стойкость к перемерзанию в ситуациях остановки электрокотла для отопления. ТЭНам совсем неважно, что нагревать.

Недостатки:

• большие размеры. Нагревательные элементы электрокотлов для отопления должны быть размещены в довольно большом объеме воды. Да и сами ТЭНы довольно габаритные;
• возникновение накипи, когда в качестве теплоносителя используется вода.

Электродные котлы отопления для частного дома

В котлах подобного вида в отличие от электрических котлов для отопления частного дома процесс нагрева теплоносителя происходит по другому принципу. В установке размещены электроды с разницей потенциалов. В воде растворена соль, благодаря чему она превращается в электролит. В результате в ней возникает переменный ток. Обусловлено это тем, что у электродов полярность может меняться с частотой 50 Гц. Сопротивление воды в котле все же достаточно большое, а при наличии проводника и сопротивления нагрев – неизбежное явление.

Использование этого оборудования в условиях частного дома несет для владельца следующие преимущества:

• компактные размеры. Чтобы использовать котел в доме, не нужен бак большого объема. Помимо этого можно вполне обойтись без циркуляционных насосов;
• низкая стоимость. Котлы подобного вида имеют простую конструкцию, что отражается на их цене. Она невысока, и такое оборудование доступно для многих собственников домовладений;
• безопасность установки. Если в электрокотле на ТЭНах происходит утечка теплоносителя, то в этом случае отключение нагрева происходит благодаря включающемуся термореле. Однако оно срабатывает не всегда. А вот в электродных котлах отопления остановка нагрева происходит без дополнительной страховки. Если отсутствует проводник, то, значит, не будет и тока. Это и исключает нагрев.

У этого оборудования имеются и определенные недостатки:

• особый принцип работы этих установок не позволяет использовать в качестве теплоносителя ничего, кроме воды. Причем должна применяться вода, имеющая определенное удельное сопротивление. Если использовать в качестве теплоносителя дистиллированную воду, то котел отопления просто не будет работать;
• в процессе эксплуатации установки происходит постепенное растворение электродов. Поэтому необходимо периодически производить их замену.

Индукционные котлы отопления

Может показаться, что наличие в котлах этого вида столь сложной конструкции вкупе с передачей энергии в несколько этапов должны привести к падению КПД. Однако его снижения не происходит. Благодаря слою теплоизоляции, размещенному снаружи, тепло, которое выделяется обмоткой, тоже расходуется на нагрев теплоносителя. Возникновение индукционных токов происходит только внутри катушки. Там же образуется и вся энергия, потребляемая обмоткой.

Отметим, что такой котел при желании каждый может сделать своими руками. При этом задача эта не такая и сложная, как может показаться на первый взгляд. Труба 50 мм из полиэтилена выступает в качестве трубы-изолятора. С её торцов располагаются пресс-фитинги. Обмотку можно взять, смотав её с любого достаточно мощного трансформатора. В качестве сердечника выступает пруток из стали. Его фиксацию в трубе можно выполнить любым удобным способом.

Достоинства:

• установка имеет неограниченный ресурс и при этом устойчива к отказам. Такие явления, как накипь и перегрев сердечнику не страшны. Обмотка тоже может служить долго;
• в оборудовании заводского производства отсутствуют разъемные соединения, что исключает риск утечек;
• возможность использования в котлах любого теплоносителя. Главное – он должен быть жидким.

Недостатки:

в сравнении с другими видами котлов приобретение индукционной установки для дома обойдется заметно дороже.

Общие особенности

Все электрические котлы имеют общие особенности в плане конструкции и своей функциональности.

• в составе конструкции этого оборудования присутствует термостат. Его основное назначение состоит в контроле за температурой теплоносителя. Кроме этого, он управляет мощностью установки. Во всех моделях электрических котлов имеется возможность для подключения внешнего датчика. С его помощью можно до определенного значения прогревать воздух в помещении;
• в настоящий момент электрические котлы с мощностью менее 3,5 кВт не выпускаются. Подключать оборудование стоит к отдельному щитку. Если подсоединить электрический котел к розетке, то это приведет к перегреву проводки. При этом оборудование с мощностью до 7 кВт подключается на 220В. А если владелец домовладения запланировал установку в своем доме котла большей мощности, то в этом случае обязательным условием является наличие 380В;
• ошибочным является мнение, что более экономичным оборудованием выступают индукционные и электродные котлы. Все это было придумано, чтобы повысить продажи оборудования этих видов.

Выбор в пользу электрического котла для отопления дома означает, что при работе в тепло будет превращаться 100% расходуемой на его работу электроэнергии. Другой вопрос, что идти на нагрев теплоносителя будет не вся энергия. Это зависит от того, какую конструкцию имеет корпус электрического котла. Принцип работы оборудования особого значения не имеет.

Расчет мощности

Если вы решили свой дом обогревать при помощи электрического котла, то в этом случае, чтобы не ошибиться при покупке с выбором установки, придется рассчитать мощность котла. Сделать это довольно просто. Чтобы узнать величину нужного вам параметра, необходимо на 10 разделить площадь, которую будет обогревать приобретаемый электрический котел. Полученный результат – пиковая мощность установки.

Не стоит пугаться цифр, которые вы получили во время расчетов. Если подсчеты показали, что в свое домовладение вам необходим котел 12 кВт, то это не означает, что агрегат круглые сутки будет потреблять столько электричества. Не нужно забывать, что при работе мощность отопительного электрокотла регулируется термостатом. Поэтому при использовании большую часть времени он будет проводить в простое.

Подключение

При определении оптимального сечения провода исходят из расчета: 8А на 1 мм² сечения. Если в дом будет установлен отопительный котел 6 кВт, то минимальная величина сечения провода, ведущего к нему, не должно быть меньше 3,4 мм².

Водяной теплый пол является оптимальной системой отопления для электрокотла. Среди всех установок, предназначенных для обогрева помещений, электрокотел для отопления частных домов – самый дорогой класс. В 3-4 рубля обходится кВт*ч тепловой мощности при работе этого оборудования. Располагая агрегат в нижней части помещения, можно обеспечить наиболее эффективное применение подведенного тепла.

Альтернативы

Если предположить, что рядом с участком нет газопровода, а переходить на дровяную установку обогрева нет никакого желания, то в этом случае необходимо искать замену газовому отоплению.

Другие варианты использования электрической энергии для обогрева жилища

• пленочный теплый пол с мощностью до 150 Вт/м2. Главным плюсом его использования является отсутствие необходимости в разводке под полом труб и радиаторов. К тому же такая система отопления не боится низких температур, чем отличается от водяного отопления;
• тепловые насосы могут осуществлять перекачку тепла с улицы. 5 кВт на 1 кВт электрической мощности составляет их тепловая мощность. Однако использовать их можно при температуре наружного воздуха до -25С;
• использование ИК-обогревателей создает субъективное ощущение тепла, поэтому температура в обогреваемом помещении может быть ниже;
• использование для обогрева домовладений ИК-панелей дает возможность для существенной экономии. При снижении температуры в комнате на 2С происходит уменьшение расхода электричества на 20%.

Заключение

Если участок не газифицирован, то лучшее решение для обогрева жилища – электрокотел для отопления. На рынке они представлены различными видами оборудования. Зная об их преимуществах и особенностях эксплуатации, можно правильно подобрать подходящую установку. Подключив котел, в вашем доме всегда будет комфортный микроклимат вне зависимости от погоды на улице. Но помните: чтобы выбранное оборудование без сбоев обеспечивало ваш дом теплом, следует поручить работы по его установке высококвалифицированным специалистам. В этом случае вы сможете сэкономить и на обслуживании отопительного устройства.

kotel.guru